Stock de segurança na indústria: calcule a quantidade de que precisa

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A falta de um componente pode parar uma linha de montagem, mesmo que a peça em falta custe muito pouco. Manter uma quantidade maior em stock parece sensato. No entanto, aumentar o stock de todos os componentes rapidamente imobiliza capital em existências que podem não ser necessárias.

O stock de segurança dá um objetivo mais preciso a essa decisão: manter existências adicionais para fazer face à incerteza, e não apenas porque é difícil coordenar a reposição. Calcule essa margem com base na procura e no prazo de reposição que efetivamente prevê. Depois, verifique se o próximo lote pode ficar disponível quando o plano o exige.

Quando a reposição depende do fabrico, é nesta segunda verificação que o SkyPlanner ajuda. O Arcturus programa o lote em conjunto com os restantes trabalhos de produção, e a vista de Gantt mostra a conclusão prevista. Assim, dedica menos tempo a coordenar as filas de trabalho das máquinas e pode reagir mais cedo ao risco de rutura de stock.

O que é o stock de segurança na indústria?

O stock de segurança é uma quantidade adicional de existências mantida para reduzir o risco de faltas causadas por procura inesperada ou atrasos na reposição. Na indústria, pode assumir a forma de materiais comprados, componentes comuns ou produtos acabados, consoante o ponto em que é importante garantir a disponibilidade.

Esta quantidade acresce ao stock necessário para satisfazer a procura prevista durante o prazo de reposição. Se prevê consumir 320 suportes de fixação antes da chegada do próximo lote, esses 320 suportes cobrem a procura normal. A quantidade adicional destinada a cobrir uma procura superior à prevista é o stock de segurança.

Um aumento sazonal conhecido deve constar do plano de procura. Um lead time do fornecedor que passou a ser permanentemente mais longo deve ser incorporado nos pressupostos de reposição. Nenhum destes fatores deve ficar escondido numa margem de segurança sem justificação.

O stock de segurança também existe para ser utilizado. Não é necessariamente uma reserva armazenada à parte em que ninguém pode tocar. Consumir uma parte não significa, por si só, que o planeamento falhou; esgotá-lo repetidamente é motivo para investigar.

Defina o que o stock de segurança deve proteger

Comece por um artigo cuja falta tenha consequências relevantes. Um elemento de fixação de baixo custo utilizado em vários conjuntos pode merecer mais atenção do que uma peça cara que seja fácil de substituir.

Pergunte o que aconteceria se esse artigo faltasse: um gargalo ficaria parado, uma expedição para um cliente teria de esperar ou seria possível passar a produção para outra tarefa? Pondere essas consequências face ao capital imobilizado e aos custos de armazenagem, deterioração e obsolescência associados à quantidade adicional.

Depois, escolha o ponto onde manter o stock. Um componente comum pode servir vários produtos acabados, enquanto o stock de produto acabado permite assegurar a expedição imediata de um produto específico. Não acrescente automaticamente uma margem em cada nível da lista de materiais para cobrir a mesma perturbação. Defina o risco que cada margem cobre.

No caso dos componentes, utilize a procura no ponto onde o stock é mantido. As expedições para clientes nem sempre são um bom indicador das necessidades de componentes: os lotes de produção podem originar um padrão diferente de saídas de armazém. As necessidades conhecidas devem orientar o plano de materiais; o stock de segurança cobre a incerteza que subsiste.

Como calcular o stock de segurança

Para um artigo com procura variável e um prazo de reposição fixo e fiável, é habitual utilizar o seguinte cálculo:

Stock de segurança = z × σd × √L

Nesta fórmula:

• z é o fator correspondente ao nível de serviço por ciclo escolhido.
• σd é o desvio-padrão da procura diária, que mede a dispersão das quantidades diárias em torno da sua média.
• L é o lead time de reposição, expresso em número de dias com a mesma base de contagem.

Este modelo pressupõe que a procura de cada dia é independente da dos restantes e razoavelmente estável, e que a aproximação à distribuição normal é adequada para a procura durante o período de reposição. É um ponto de partida útil para consumos regulares, não uma fórmula universal para todos os artigos utilizados na produção.

Exemplo de cálculo na indústria

Imagine uma fábrica que produz um suporte de fixação comum para as suas linhas de montagem. Os lotes concluídos dão entrada num armazém de componentes. Os valores seguintes são ilustrativos:

Parâmetro	Valor
Procura média por dia útil	80 suportes
Desvio-padrão da procura diária	20 suportes
Prazo fixo de reposição até o stock estar disponível para utilização	4 dias úteis
Nível de serviço por ciclo pretendido	95%
Fator z correspondente, arredondado	1,65

A fábrica acompanha continuamente as necessidades de reposição, sem o atraso adicional de uma revisão semanal. Cada lote de reposição fica disponível na totalidade ao fim de quatro dias úteis.

O cálculo é o seguinte:

Stock de segurança = 1,65 × 20 × √4 = 66 suportes

Os 66 suportes constituem a margem para a incerteza. A procura prevista durante o prazo de reposição calcula-se separadamente:

80 × 4 = 320 suportes

Somando a procura prevista ao stock de segurança, obtêm-se 386 suportes. Neste exemplo, esta quantidade será o limiar que desencadeia a reposição, não a dimensão do próximo lote.

Use os dados certos para obter os parâmetros

Calcule a variabilidade da procura diária a partir de uma série representativa de quantidades diárias, incluindo os dias úteis em que a procura foi efetivamente nula. Utilize o desvio-padrão dessas observações diárias, e não um desvio-padrão mensal dividido pelo número de dias. Verifique se há movimentos por registar e procura não satisfeita: as saídas de armazém podem parecer artificialmente baixas quando uma rutura de stock impede a produção de consumir o componente.

Incorpore as alterações previsíveis no plano de procura. Se o consumo estiver a crescer ou for sazonal, a variação dos dados históricos em bruto pode levar a confundir um padrão conhecido com incerteza. Utilize um método baseado no erro de previsão remanescente, em vez de tratar como aleatório qualquer desvio face a uma média antiga.

Meça o prazo de reposição até ao momento em que o artigo fica disponível para utilização. Para um material comprado, isso pode incluir a receção e a inspeção. Para o suporte fabricado, inclui a espera, o processamento ao longo de toda a rota de produção e a transferência para o armazém de componentes. O tempo de funcionamento da máquina, por si só, não é o prazo de reposição.

A base de contagem dos dias também tem de ser coerente. Se a variabilidade diária for medida em dias úteis, o lead time deve ser expresso segundo o mesmo calendário de dias úteis, sem misturar inadvertidamente dias de calendário e dias de produção.

E se o lead time também variar?

O modelo de quatro dias não cobre um processo de reposição que tanto pode demorar quatro dias como oito. Introduzir a média desse prazo em L não permite ter em conta a incerteza adicional.

Utilize um modelo que inclua a variabilidade do lead time ou analise a procura durante os períodos reais de reposição para estimar a proteção necessária. Verifique se os períodos de maior atividade aumentam tanto o consumo como as filas de trabalho na produção: estes efeitos podem estar relacionados, pelo que uma fórmula que pressuponha independência entre a procura e o lead time pode representar incorretamente o risco.

Se a procura for intermitente, houver saídas individuais muito elevadas ou existir pouco histórico utilizável, valide um método diferente face ao padrão real do artigo. Uma margem temporária baseada em artigos comparáveis e no conhecimento operacional pode ser uma solução prática, desde que registe os seus fundamentos e a reveja à medida que surgem mais dados.

Escolha o nível de serviço, não apenas o multiplicador

Neste cálculo, um nível de serviço por ciclo de 95% significa uma probabilidade aproximada de 95% de concluir um ciclo de reposição sem rutura de stock, de acordo com os pressupostos do modelo. Não significa que 95% das unidades sejam fornecidas de imediato, nem que 95% das encomendas dos clientes cheguem dentro do prazo.

A proporção das unidades procuradas que é fornecida diretamente a partir do stock é a taxa de satisfação da procura. Tanto uma falta pequena como uma falta grande podem contar como um ciclo com rutura de stock, embora tenham efeitos muito diferentes nessa taxa e na produção.

Escolha o objetivo em função das consequências de uma falta e do custo de manter o stock de segurança. Não atribua um objetivo baixo a todos os artigos baratos só porque o seu valor em stock é reduzido.

Para o mesmo suporte, aumentar o nível de serviço por ciclo pretendido para 99% implica utilizar um fator z arredondado de 2,33:

2,33 × 20 × √4 = 93,2 suportes, arredondando por excesso para 94

Trata-se de escolher entre manter 66 ou 94 suportes adicionais para obter diferentes níveis de proteção, e não de recomendar um nível de serviço de 99% para todos os artigos. Avalie se a proteção adicional justifica o investimento em stock.

Stock de segurança, ponto de encomenda e dimensão do lote são decisões distintas

Estas quantidades respondem a perguntas diferentes:

Decisão	O que determina	Exemplo dos suportes
Stock de segurança	Quantidade adicional para fazer face à incerteza	66 suportes
Ponto de encomenda	Quando iniciar a reposição	Posição de stock de 386 suportes
Dimensão do lote	Quantidade a repor	Um lote de 400 suportes, a título de exemplo

Para a política de revisão contínua aqui utilizada:

Ponto de encomenda = procura esperada durante a reposição + stock de segurança

Ponto de encomenda = 320 + 66 = 386 suportes

Use a posição de stock para determinar quando iniciar a reposição: stock disponível e utilizável, mais reposições pendentes, menos a procura ainda por satisfazer ou já reservada, de acordo com as suas regras de contabilização de stocks. Evite contabilizar o mesmo compromisso duas vezes. Considerar apenas a quantidade em armazém pode levar a lançar outro lote quando já existe uma quantidade suficiente em curso de reposição.

As reposições pendentes não podem abastecer a montagem antes de chegarem. A quantidade prevista pode evitar ordens duplicadas, mas a data de receção programada pode ser demasiado tardia para evitar uma rutura. Verifique sempre tanto as quantidades como a disponibilidade ao longo do tempo.

O lote de 400 suportes resulta de uma decisão de produção distinta, condicionada pelas preparações, pela movimentação de materiais e pela capacidade. A quantidade mínima de produção é um limite inferior para a dimensão do lote, não o valor pretendido para o stock de segurança. Aumentar o lote pode aumentar o stock médio sem corrigir a margem destinada a cobrir a incerteza.

Se a necessidade de reposição só for revista periodicamente, a cobertura também tem de abranger o tempo de espera até à próxima revisão. Não aplique o cálculo de quatro dias para revisão contínua a uma política de revisão semanal sem o adaptar. As saídas de grande dimensão que fazem o stock cair abaixo do ponto de encomenda também exigem atenção: não se deve assumir que a reposição começa exatamente nas 386 unidades.

Antes de aumentar o stock de segurança, identifique por que motivo se esgotou

Suponha que a conclusão do lote de suportes já está programada para dois dias úteis depois do prazo considerado na política de reposição. Ao consumo médio, esses dois dias exigem mais 80 × 2 = 160 suportes. O stock de segurança de 66 suportes para cobrir a incerteza da procura não foi dimensionado para esse atraso conhecido.

Uma falta imediata de stock pode, ainda assim, exigir um abastecimento de emergência ou uma margem temporária de stock. Mas aumentar simplesmente o stock de segurança permanente não resolve a causa do problema na programação da produção.

O que observa	O que verificar ou alterar
A procura imprevista ultrapassa repetidamente o intervalo planeado	Reavalie a variabilidade, os pressupostos sobre a procura e o nível de serviço pretendido.
A reposição normal passou a demorar mais tempo	Atualize a procura esperada durante o lead time e recalcule o stock de segurança para o novo período de cobertura.
Um lote já existente apresenta um atraso visível na fila de espera da máquina	Resolva o conflito de capacidade, materiais ou prioridades e avalie o efeito nas restantes tarefas.
Há stock registado, mas não é possível localizá-lo ou utilizá-lo	Corrija os saldos, as reservas ou o estado de qualidade antes de alterar o valor pretendido.
As perdas de rendimento levam a consumir mais material do que o previsto	Corrija a margem prevista para o consumo e investigue o processo; distinga as perdas esperadas da incerteza.

Podem coexistir várias causas. Uma melhor programação não elimina a incerteza real associada aos fornecedores, tal como um stock de segurança maior não cria a capacidade de produção em falta. A questão útil é perceber que medida resolve a falta de stock que está efetivamente a enfrentar.

Torne a data de reposição credível com o SkyPlanner

Depois de decidir a quantidade a repor, o SkyPlanner APS ajuda a integrá-la na produção, a par das encomendas dos clientes. Em vez de manter uma fila separada para a reposição de stock e a conciliar manualmente, programe o lote no mesmo plano que as restantes tarefas que utilizam as suas máquinas.

O Arcturus calcula a programação com base nos postos de trabalho, turnos, durações das operações, dependências e prioridades configurados. A vista Gantt mostra a rota de produção do lote e a sua conclusão prevista. Assim, pode verificar se a reposição dos suportes fica concluída antes de serem necessários na montagem, em vez de tratar uma ordem de fabrico em aberto como stock disponível.

Se uma encomenda urgente de um cliente fizer adiar o lote, é o utilizador quem decide as prioridades. O Arcturus recalcula a sequência e pode então analisar os horários das tarefas afetadas. Quando está ativada a programação que tem em conta os materiais, a disponibilidade destes também condiciona o início das tarefas. O Autopilot pode manter o plano atualizado em resposta a eventos configurados ou através de execuções programadas, respeitando sempre as suas regras e os seus bloqueios.

Esta é uma razão prática para escolher o SkyPlanner: menos coordenação manual entre filas que disputam os mesmos recursos e identificação mais atempada dos atrasos de reposição, enquanto ainda é possível alterar o plano.

Mantenha a política de stock de segurança separada da tarefa de programação da produção. O alerta de stock baixo do SkyPlanner pode levar o utilizador a criar uma ordem de reposição; não cria ordens automaticamente com base no nível de stock. O cálculo acima define a margem de stock. O Arcturus encarrega-se de programar as tarefas que cria ou importa através de integração.

O que mudou na Piristeel com uma melhor coordenação

A Piristeel, fabricante de produtos de segurança para coberturas e de sistemas de drenagem de águas pluviais, recorria anteriormente a grandes lotes de produção e stocks de segurança, com pouca visibilidade entre departamentos. No seu testemunho sobre o SkyPlanner, a empresa descreve uma vista Gantt partilhada por toda a produção e uma melhor coordenação de séries mais pequenas. Os grandes stocks de segurança deixaram de ser um pré-requisito para o bom funcionamento das operações.

Esta experiência ilustra o valor de um plano visível e coordenado. A oportunidade não está em reduzir indiscriminadamente todos os stocks de segurança, mas em evitar stock adicional mantido apenas porque a programação da produção é difícil de gerir.

Reveja o stock de segurança e o plano de reposição em conjunto

Para o primeiro artigo que analisar, registe a base de cálculo da procura, o tempo de reposição até o stock estar utilizável, o nível de serviço pretendido, o stock de segurança calculado, a política de reposição e a dimensão do lote. Compare essa política com as ruturas posteriores e com o desempenho real da reposição. Reveja-a quando houver alterações na procura, na fiabilidade do abastecimento, no lead time ou nas consequências de uma rutura; um único ciclo sem problemas não é prova suficiente de que o stock de segurança é excessivo.

Mantenha uma margem justificada para a incerteza real. Use o SkyPlanner para tornar visível a data de reposição prevista e coordenar as tarefas de produção que disputam os mesmos recursos. O SkyPlanner integra-se com qualquer ERP ou MES através da sua REST API aberta, permitindo melhorar a programação em conjunto com o sistema que já utiliza.

Agende uma demonstração do SkyPlanner e traga o exemplo de um artigo sujeito a reposição e de uma encomenda urgente que tenha adiado recentemente o respetivo lote. Veja como o plano partilhado altera a data de conclusão e as decisões ao alcance do seu planeador de produção. Se preferir explorar primeiro, experimente o SkyPlanner com dados de demonstração.